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首页 2019版高考化学一轮复习第10章化学实验第32讲化学实验方案的设计与评价练习鲁科版

2019版高考化学一轮复习第10章化学实验第32讲化学实验方案的设计与评价练习鲁科版.doc

2019版高考化学一轮复习第10章化学实验第32讲化学实验方案…

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2018-12-22 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《2019版高考化学一轮复习第10章化学实验第32讲化学实验方案的设计与评价练习鲁科版doc》,可适用于高中教育领域

第讲化学实验方案的设计与评价课时作业.(·西城区质检)Fe(OH)可用来制颜料、药物做净水剂。现设计实验研究制备Fe(OH)的方法。资料:新制Fe(OH)在溶液中存在两种电离:Fe++OH-Fe(OH)H++FeO()向支盛有mLmol·L-FeCl溶液的试管中分别加入mL不同浓度的NaOH溶液都产生红褐色沉淀。充分反应后过滤取滤液分成两等份分别进行实验实验记录如下:c(NaOH)(mol·L-)实验Ⅰ:滴入几滴KSCN溶液不变红不变红不变红实验Ⅱ:先加入过量稀硫酸再滴入几滴KSCN溶液不变红变红变红①产生红褐色沉淀的离子方程式是。②当c(NaOH)≥mol·L-时实验Ⅱ中溶液变红的原因是、(用离子方程式表示)。()有同学提出可用某些盐与FeCl反应制备Fe(OH)。①向mLmol·L-FeCl溶液中滴加mol·L-NaCO溶液立即产生大量气泡并有红褐色沉淀产生。有同学提出沉淀中可能含有碳酸盐。将沉淀过滤、洗涤后取样证明沉淀中含有碳酸盐。②向mLmol·L-FeCl溶液中滴加mol·L-NaSO溶液溶液由黄色变为红色无丁达尔效应继续滴加NaSO溶液最终得到红褐色沉淀。经检验沉淀中除Fe(OH)外还含有FeSO。产生FeSO的原因是。()比较()和()制备Fe(OH)的合理方法是(注明试剂和用量)。()FeSO溶液仅与一种试剂反应也可制Fe(OH)该试剂的化学式是(写出一种即可)。解析:()①氯化铁与氢氧化钠反应生成红褐色沉淀反应的离子方程式是Fe++OH-===Fe(OH)↓②NaOH浓度较小时与FeCl反应后的上层清液中几乎不含有Fe+、FeOFe+生成则加入KSCN溶液后混合溶液变红。()①碳酸盐与盐酸反应有CO生成证明沉淀中含有碳酸盐②向mLmol·L-FeCl溶液中滴加mol·L-NaSO溶液发生氧化还原反应:Fe++SOmL浓度小于mol·L-的NaOH溶液。()NaO具有氧化性能够将亚铁离子氧化为铁离子同时生成的溶液具有碱性可制得Fe(OH)FeSO溶液与NaClO反应也可制Fe(OH)。答案:()①Fe++OH-===Fe(OH)↓②FeO()①加入少量稀盐酸有无色气泡产生②Fe++SO()mLmol·L-FeCl溶液与mL浓度小于mol·L-的NaOH溶液()NaO、NaClO等.(·广州测评)氨基甲酸铵(NHCOONH)是一种用途广泛的化工原料。有关资料及制取步骤如下:①氨基甲酸铵在常温下、干燥的空气中稳定遇水或潮湿空气则生成碳酸铵或碳酸氢铵。②制备氨基甲酸铵的原理为NH(g)+CO(g)NHCOONH(s) ΔH<③按图中装置进行制备实验:步骤:检查装置的气密性。步骤:在相应仪器中装入药品其中在三颈烧瓶中加入足量的氢氧化钠固体恒压滴液漏斗中装入浓氨水。步骤:滴加浓氨水并搅拌调节反应速率在反应器中得到产品。请回答下列问题:()干燥管中盛放的药品是。()对比碳酸盐和酸反应制CO该实验利用干冰升华产生CO气体的优点有、。()以恒压滴液漏斗代替分液漏斗的目的是。()浓硫酸的作用:。()取部分因变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品g用足量石灰水充分处理后使碳元素完全转化为碳酸钙过滤、洗涤、干燥测得质量为g。则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为。解析:()为防止副反应的发生制备氨基甲酸铵的原料氨气必须进行干燥。因为氨气是碱性气体所以干燥氨气应该用碱石灰。()用碳酸盐和酸反应制CO生成的CO必须进行净化和干燥处理而直接利用干冰制备CO不需要净化和干燥又因为干冰升华变为CO气体是吸热反应可以提供低温环境使平衡正向移动可以提高转化率。()恒压滴液漏斗代替分液漏斗可以平衡内外压强使氨水顺利滴下。()氨气是碱性气体浓硫酸是强酸且具有吸水性所以浓硫酸起到吸收多余的氨气同时防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解的作用。()产物是碳酸钙其物质的量为g÷gmol=mol。设样品中氨基甲酸铵物质的量为xmol碳酸氢铵物质的量为ymol依据碳原子守恒得到:x+y=又因为x+y=解得x=y=则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为mol÷mol×=。答案:()碱石灰()不需要干燥 提供低温环境提高转化率()使氨水顺利滴下()吸收多余氨气防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解()或.(·潍坊期末)硫酸亚铁铵(NH)Fe(SO)是分析化学中的重要试剂在隔绝空气加热至℃时能完全分解分解产物中含有铁氧化物、硫氧化物、氨气和水蒸气等。某化学小组选用如图所示装置进行实验(夹持装置略)探究此反应产物。()甲同学根据可能生成的气体产物设计下列实验:操作步骤实验现象结论或解释①按的顺序组装仪器并进行实验②气体产物中既有HO也有NH③按A、C、D、E的顺序组装仪器并进行实验其中装置C的作用是C中无明显现象D中生成白色沉淀④D中发生反应的离子方程式为()乙同学称取g硫酸亚铁铵固体隔绝空气加热至℃时使其完全分解冷却后称得固体质量为g则所得固体产物的化学式为(硫酸亚铁铵的摩尔质量为g·mol-)。()实验证明:(NH)Fe(SO)受热分解除上述产物外还有N生成试写出硫酸亚铁铵在隔绝空气的条件下加热至℃时的分解反应方程式:解析:()实验验证分解产物中含有氨气和水蒸气选择装置A先通入氮气排净装置中的空气加热分解硫酸亚铁铵分解产物中含有铁氧化物、硫氧化物、氨气和水蒸气等通过装置F中无水硫酸铜检验生成的水再通过装置E中的足量NaOH浓溶液除去水蒸气、硫的氧化物通过装置B检验氨气通入后溶液变红色说明生成气体中含氨气所选用装置的正确连接顺序为AFEB。③装置C中含有HCl可以吸收生成的NHBaCl溶液可以检验是否含有SO以避免对SO检验的干扰。D中产生白色沉淀是(NH)Fe(SO)受热分解生成的SO被HO氧化后与BaCl生成BaSO沉淀离子方程式为SO+HO+Ba+===BaSO↓+H+。()g(NH)Fe(SO)中Fe的物质的量为答案:()①A、F、E、B ②F中无水硫酸铜变蓝B中溶液变红 ③吸收NH验证是否含有SO ④SO+HO+Ba+===BaSO↓+H+()FeO()(NH)Fe(SO).(·山东青岛质检)氯化铁可用作金属蚀刻、有机合成的催化剂研究其制备及性质是一个重要的课题。()氯化铁晶体的制备:①实验过程中装置乙发生反应的离子方程式有装置丙的作用为。②为顺利达到实验目的上述装置中弹簧夹打开和关闭的顺序为。③反应结束后将乙中溶液边加入边进行加热浓缩、、过滤、洗涤、干燥即得到产品。()氯化铁的性质探究:某兴趣小组将饱和FeCl溶液进行加热蒸发、蒸干灼烧在试管底部得到固体。为进一步探究该固体的成分设计了如下实验。(查阅文献知:①FeCl溶液浓度越大水解程度越小②氯化铁的熔点为℃、沸点为℃易升华气态FeCl会分解成FeCl和Cl③FeCl的熔点为℃)操作步骤实验现象解释原因打开K充入氮气D中有气泡产生①充入N的原因是关闭K加热至℃充分灼烧固体B中出现棕黄色固体②产生现象的原因是实验结束振荡C静置③    ④(用相关的方程式说明)⑤结合以上实验和文献资料该固体可以确定的成分有解析:()②弄清反应的原理才能正确地打开或关闭各弹簧夹。从所给装置和药品看要先在乙中制备FeCl:Fe+HCl===FeCl+H↑然后再将甲中产生的Cl通入乙中制备FeCl:FeCl+Cl===FeCl。制备FeCl时产生的H无法用NaOH溶液吸收因此要关闭弹簧夹打开弹簧夹同时还要关闭弹簧夹当铁屑完全溶解后FeCl制备完成需要通入Cl此时应打开弹簧夹同时关闭弹簧夹打开弹簧夹以吸收未反应的Cl。③FeCl易水解因此不能将乙中的FeCl溶液直接加热浓缩而要先加入一定量的浓盐酸以抑制Fe+的水解。()②加热至℃时已远超FeCl的沸点此时FeCl变为气态同时部分发生分解B中出现的棕黄色固体就是凝华后得到的FeCl固体。③FeCl受热分解生成FeCl和ClCl进入C装置与NaBr反应生成Br振荡后Br溶于CCl静置液体分两层下层是橙红色的Br的CCl溶液上层是无色的NaCl溶液。⑤本实验的固体是兴趣小组将饱和FeCl溶液进行加热蒸发、蒸干灼烧得到的由探究实验可知原固体中一定有FeCl和FeCl而根据查阅文献获得的信息①可知即使是饱和FeCl溶液也是有FeCl发生水解的只是程度小而已这样在蒸干后得到的固体中就会有少量Fe(OH)再灼烧Fe(OH)分解为FeO所以原固体中可以确定的成分有FeCl、FeCl、FeO。答案:()①Fe+H+===Fe++H↑、Cl+Fe+===Fe++Cl- 吸收多余的氯气②关闭弹簧夹和打开弹簧夹待铁屑完全溶解后打开弹簧夹和关闭弹簧夹③浓盐酸 冷却结晶()①排出装置内的空气 ②FeCl易升华 ③溶液分层上层接近无色下层橙红色 ④FeCl.(·海淀区期末)为探究FeCl溶液中的离子平衡和离子反应某小组同学进行了如下实验。()配制mLmol·L-的FeCl溶液测其pH约为即c(H+)=mol·L-。①用化学用语解释FeCl溶液呈酸性的原因:。②下列实验方案中能使FeCl溶液pH升高的是(填字母序号)。a.加水稀释       b.加入FeCl固体c.滴加浓KSCN溶液d.加入NaHCO固体()小组同学利用上述FeCl溶液探究其与足量锌粉的反应。实验操作及现象如下:操作现象向反应瓶中加入g锌粉然后加入mLmol·L-的FeCl溶液搅拌溶液温度迅速上升稍后出现红褐色沉淀同时出现少量气泡反应一段时间后静置上层溶液为浅绿色反应瓶底部有黑色固体收集检验反应过程中产生的气体集气管口靠近火焰有爆鸣声已知:Zn的性质与Al相似能发生反应:Zn+NaOH===NaZnO+H↑①结合实验现象和平衡移动原理解释出现红褐色沉淀的原因:。②用离子方程式解释反应后溶液为浅绿色的原因:。③分离出黑色固体经下列实验证实了其中含有的主要物质。i.黑色固体可以被磁铁吸引ii向黑色固体中加入足量的NaOH溶液产生气泡iii将ii中剩余固体用蒸馏水洗涤后加入稀盐酸产生大量气泡iv向iii反应后的溶液中滴加KSCN溶液无变化。a.黑色固体中一定含有的物质是。b.小组同学认为上述实验无法确定黑色固体中是否含有FeO理由是。()为进一步探究上述mol·L-FeCl溶液中Fe+和H+氧化性的相对强弱补充实验并观察到反应开始时现象如下:操作现象将mLmol·L-的FeCl溶液与g锌粉混合溶液温度迅速上升开始时几乎没有气泡将与g锌粉混合溶液中立即产生大量气泡小组同学得出结论:在mol·L-FeCl溶液中Fe+的氧化性比H+更强。解析:()①FeCl是强酸弱碱盐FeCl水解使FeCl溶液显酸性离子方程式为Fe++HOFe(OH)+H+。②加水稀释铁离子的浓度减小水解生成的氢离子的浓度减小pH升高a正确加入FeCl固体铁离子的浓度增大水解生成的氢离子的浓度增大pH降低b错滴加浓KSCN溶液铁离子可与硫氰根离子结合为Fe(SCN)使铁离子的浓度减小水解生成的氢离子的浓度减小pH升高c正确加入NaHCO固体碳酸氢根离子可与铁离子水解生成的氢离子反应使氢离子浓度降低pH升高d正确。()①锌可与铁离子水解生成的氢离子反应生成氢气使氢离子浓度减小同时溶液温度升高都会促进Fe++HOFe(OH)+H+正向移动出现红褐色Fe(OH)沉淀②锌可与溶液中的FeCl发生氧化还原反应生成FeClFeCl的水溶液为浅绿色反应的离子方程式为Fe++Zn===Fe++Zn+③黑色固体可以被磁铁吸引说明可能含有Fe或FeO由已知信息可知Zn的性质与Al的性质相似可与NaOH溶液反应生成氢气所以向黑色固体中加入足量的NaOH溶液产生气泡说明黑色固体肯定有Zn由于加入足量的NaOH溶液则Zn在这一过程中已反应完ii中剩余固体中已无Zn将ii中剩余固体用蒸馏水洗涤后加入稀盐酸产生大量的气泡说明黑色固体中肯定有Fe故黑色固体中一定有的物质是Zn和Fe。()该物质与锌粉混合可产生大量的气泡说明加入的物质应为盐酸由于mol·L-的FeCl溶液的pH=氢离子浓度为mol·L-所以加入盐酸的浓度也应为mol·L-或pH=。答案:()①Fe++HOFe(OH)+H+②acd()①溶液温度升高反应过程中出现H使溶液中c(H+)降低都会促进Fe++HOFe(OH)+H+正向移动出现红褐色Fe(OH)沉淀②Fe++Zn===Fe++Zn+③aFe和Znb.iii中若存在FeO稀盐酸与FeO反应产生的Fe+可与Fe继续反应生成Fe+导致在iv中检测不到Fe+与没有FeO得到的iv中现象相同()mLmol·L-(或pH=)的盐酸(可不考虑Cl-对反应的影响).(·大连双基测试)某学习小组在通过反应:NaSO+HSO===NaSO+S↓+SO↑+HO研究反应速率的影响因素后对NaSO产生了兴趣查资料知NaSO的名称为硫代硫酸钠可视为个S原子取代了NaSO中的个O原子。该实验小组运用类比学习的思想预测了NaSO的某些性质并通过实验探究了自己的预测。提出假设()部分学生认为NaSO与NaSO结构相似化学性质也相似因此室温时NaSO溶液的pH(填“>”“<”或“=”)。()部分学生由S元素化合价推测NaSO与NaSO性质相似均具有较强的。实验探究取适量NaSO晶体溶于水中制成NaSO溶液进行如下探究(填写表中空格)。实验操作实验现象现象解释(用离子方程式表示)探究①()溶液pH=()探究②向新制氯水(pH<)中滴加少量NaSO溶液氯水颜色变浅()实验结论()探究①。()探究②。问题讨论()甲同学向“探究②”反应后的溶液中滴加硝酸银溶液观察到有白色沉淀产生并据此认为氯水可将NaSO氧化。你认为该方案是否正确并说明理由:。()请你重新设计一个实验方案证明NaSO被氯水氧化。你的方案是。解析:()NaSO与NaSO结构相似化学性质也相似NaSO溶液是中性的则NaSO溶液也呈中性猜测pH=。()NaSO与NaSO中S元素化合价分别是+价和+价低价态的元素具有还原性。()实验操作是测定溶液的pH测定方法是用玻璃棒蘸取NaSO溶液点在pH试纸中部迅速将试纸颜色与标准比色卡对照以确定溶液的pH。()pH=溶液显碱性的原因是盐类水解离子方程式是SO()实验探究①的结论是硫代硫酸钠溶液呈碱性。()实验探究②硫代硫酸钠和氯水发生氧化还原反应氯水是氧化剂硫代硫酸钠是还原剂结论是硫代硫酸钠具有还原性。()因为即使氯水不跟硫代硫酸钠反应也存在Cl-加入硝酸银溶液也产生白色沉淀不能说明氯水氧化硫代硫酸钠。()证明硫代硫酸钠被氧化可以从生成物有SO答案:()=()还原性()用玻璃棒蘸取NaSO溶液点在pH试纸中部将试纸颜色与标准比色卡对照()SO()SO()NaSO溶液呈碱性()NaSO具有还原性()不正确因氯水中含有Cl-也会生成AgCl沉淀()取少量反应后的溶液向其中滴入氯化钡溶液若观察到有白色沉淀产生则说明NaSO被氯水氧化.漂白粉是生产生活中常用的消毒剂和杀菌剂。实验室有一瓶密封不严的漂白粉样品其中肯定存在CaCl请设计实验探究该样品中可能存在的其他固体物质。()提出合理假设。假设:该漂白粉未变质只含有假设:该漂白粉全部变质只含有假设:该漂白粉部分变质既含有又含。()设计实验方案进行实验。请写出实验步骤、预期现象和结论。限选用的仪器和药品:试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、自来水、mol·L-盐酸、品红溶液、新制澄清石灰水。(提示:不必检验Ca+和Cl-)实验步骤预期现象和结论①取少量上述漂白粉于试管中②答案:()Ca(ClO) CaCO Ca(ClO) CaCO()①加入适量mol·L-盐酸溶解后再将产生的气体通入澄清石灰水中若澄清石灰水未变浑浊则假设成立若澄清石灰水变浑浊则假设或假设成立②向步骤①反应后的试管中滴入~滴品红溶液振荡(或另外取样操作)若品红溶液褪色则假设成立若品红溶液不褪色则假设成立(·太原测试)现代传感信息技术在化学实验中有广泛的应用。某小组用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理(如图甲所示)并测定NH·HO的电离平衡常数Kb。()实验室可用浓氨水和X固体制取NHX可以是(填字母)。A.生石灰       B.无水氯化钙C.五氧化二磷D.碱石灰()检验三颈烧瓶集满NH的方法是。()关闭a将带有装满水的胶头滴管的橡皮塞塞紧c口(填写操作)引发喷泉实验电脑绘制三颈烧瓶内气压变化曲线如图乙所示。图乙中(填字母)点时喷泉现象最剧烈。()从三颈烧瓶中用(填仪器名称)量取mL氨水至锥形瓶中用mol·L-HCl溶液滴定。用pH计采集数据、电脑绘制滴定曲线如图丙所示。据图丙计算常温下当pH=时NH·HO的电离平衡常数Kb的近似值=。(保留两位有效数字)解析:()氨水中存在平衡:NH+HONH·HONH答案:()AD()将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c试纸变蓝色证明NH已集满(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口c有白烟生成证明NH已集满)()打开b挤压胶头滴管使水进入烧瓶 C()碱式滴定管(或mL移液管) ×-.(·吉林长春质检)工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量AlC、AlO、C等杂质。某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和AlC的质量分数(忽略NH在强碱性溶液中的溶解)。()实验原理①AlC与硫酸反应可生成CH。②AlN溶于强酸产生铵盐溶于强碱生成氨气请写出AlN与过量NaOH溶液反应的化学方程式:。()实验装置(如图所示)()实验过程①连接实验装置检查装置的气密性。称得D装置的质量为yg滴定管的读数为amL。②称取xgAlN样品置于B瓶中塞好胶塞关闭活塞打开活塞通过分液漏斗加入稀硫酸与B瓶内物质充分反应。③待反应进行完全后关闭活塞打开活塞通过分液漏斗加入过量(填化学式)与B瓶内物质充分反应。④(填入该步应进行的操作)。⑤记录滴定管的读数为bmL称得D装置的质量为zg。()数据分析(已知:该实验条件下的气体摩尔体积为VmL·mol-)①AlC的质量分数为。②若读取滴定管中气体的体积时液面左高右低则所测气体的体积(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。③AlN的质量分数为。解析:从实验装置和实验步骤上看本实验的原理是用足量硫酸与样品中AlC完全反应量取生成的甲烷气体的体积从而可得出AlC的质量分数用足量NaOH溶液与样品中AlN完全反应充分吸收生成的氨气并称量其质量从而求得AlN的质量分数。()根据题目信息:AlN溶于强碱溶液时会生成NH同时铝元素转化为偏铝酸钠。()②通过分液漏斗加入稀硫酸硫酸与样品中AlC完全反应量取生成的甲烷气体从而测得AlC的质量分数故应关闭活塞K、K打开活塞K③用足量NaOH溶液与样品中AlN完全反应充分吸收生成的氨气并称量其质量故应关闭活塞K打开活塞K④装置中残留部分氨气打开K通入一段时间空气排尽装置的氨气使其被装置D完全吸收防止测定的氨气的质量偏小。()①甲烷的体积为(a-b)mL物质的量为答案:()②AlN+NaOH+HO===NaAlO+NH↑()②K、K K ③K K NaOH ④打开K通入一段时间空气()①②偏小 ③

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